井巷工程ch复杂地质条件下的巷道施工.ppt

井巷工程 与水源不相通的破碎带、溶洞与流沙层的特点： 涌水量随时间的增长和巷道的延伸而减少； 水对流沙和断层的影响很大；如果预先排水和疏干，流沙便将稳定而不再流动，而成为一般破碎状态 在断层破碎带中掘巷，易引起顶板冒落，可达10~40m以上 施工方案确定的一般原则 在涌水量较大的岩层中掘巷，可采用水泥注浆法、降水位法 在不稳定含水层中掘巷，可根据具体情况采用人工降水位、撞楔法、穿梁护顶、铁道送梁法、掩护硐掘进法等 在各种复杂水文地质条件下，均可采用冻结法施工，但设备复杂、成本高，金属矿山一般不用 掘砌施工顺序的几种方案 先掘进后砌碹（小断面掘进、按设计断面掘进、加大断面掘进） 边掘进便砌碹 掘进与主巷道平行的副巷道或绕道渡过断层或破碎带 井下治水措施： 对可疑地区，逢进尺，必先深孔探；探水，一般采用向前方打扇形群孔。先疏干，再向前方掘进 避免在水坑下向上凿眼？？ 探水扇形群孔每组之间的夹角不能太大，也不能太小，一般以10 ~150为宜。沿巷道前进方向在巷道中间布置探水孔一组，沿两侧各布两组。巷道高度或矿体厚度大于2 m 时，一般每组孔数不少于3个，否则孔数还要增加。 强含水层、含水断层带、含水的陷落柱，这些都是井下发生突水危险的自然条件, 需要采取措施,处理和避开它们。常用措施: 探断层、穿越断层、远离断层、避开陷落柱。 对探水后发现的危险地区，应该修筑防水闸门或隔离岩柱。防水闸门前后一段巷道必须砌券。防水闸门来水一方15 ~ 25 m处应设有挡物箅子门。附近铁轨和架空线要做成活结。放水管应设置在水沟一侧的下方，外端应安设放水阀门。 探水线设计 超前距a的确定 a=0.5AL(3P/St)1/2≮20m A-安全系数，取2~5；L-巷道跨度，取高或宽的最大值, m; P-水头压力，MPa; St-隔水层平均抗拉强度, MPa 在老空积水边界位置准确, 水压小于1 MPa的情况下, 探水线至积水区的最小距离, 煤层中不小于30 m，岩层中不小于20m。 探放水机具最小钻探长度Z Z=Z1+a Z1-每循环采掘进尺，m。 隔离岩柱分类 应防止抽冒对隔水煤(岩)柱的破坏 井田边界隔离岩柱 相邻两个矿井或井田之间不允许沟通，应该留隔离岩柱。 与被淹井巷的隔离岩柱 井下有时有局部积水或被淹井巷，当积水很多不易排干时，也要留设岩柱。 冲积层岩柱 井下采掘工作面有时离冲积层或地表水很近，而冲积层又往往有水及流沙。 断层防水岩柱 断层落差有大有小。当落差达到一定值时，一盘的岩层就可能与另一盘含水层接触， 同时断层也可能含水。 其他防水岩柱 在采掘过程中，如接近水量较大的钻孔，含水的陷落柱等也要留岩柱。 防水闸门的作用与应用要求 闸门平时是打开的，一旦井下发生水灾即关闭 在井底车场两端都要设置防水闸门，以便恢复矿井生产，保护井筒、井底车场和排水设施 在有突水危险的地区设置防水闸门，是为了在采区或巷道突水时，阻挡水流，进行分区隔离，防止灾情扩大，保证其他地区正常生产。 防水闸门的铁门四周要镶有软垫，当铁门关闭时门与门框可以完全接触, 不产生缝隙 。软垫一般用橡胶、紫铜、或特制软合金做成。 有了防水闸门，可以放心地开采受水害威胁的矿体 为顺利关闭闸门，在水闸门的外侧可安设小绞车、钢丝绳和滑轮。 正常生产期间,要定期对防水闸门进行检查和维修，附近不得有石块、木料、矿车的堵塞物，要保证铁门随时关闭。 矿井突水后，关闭水闸门是一件关键性措施，不经领导决定,任何人不得随意关闭铁门。在关门之前，水闸门内的所有人员必须全部撤出。 经过处理或突水量变小需要打开水闸门的时候，必须有专门措施，有领导有指挥地进行。 施工过程中的治水措施 平巷或斜井掘进过程中，发现探水孔水流量极大，可能超过矿井排水能率时，及时用棉纱、速凝水泥封赌探水孔。如果封赌措施不力，或者断层、裂缝不便封赌，可以用控制爆破炸塌5 ~10m巷道。在一次性爆破巷道前，在爆破地段适当充填水泥沙浆。 竖井向下延伸过程中，出现流砂或可能有流砂。在该地段的上部，沿竖井壁向下打放射状钻孔，并帷幕注浆，或者水平打钻注浆；若离地面近，在地面垂直向下打钻，并帷幕注浆。 突水点的封堵顺序 首先必须用大块石、大比重固体材料投放到突水点的外围，俗称固(骨)料投放,起降低水的流速、支撑隔水材料的作用。有了足够骨料，再在骨料的来水侧投入小一级阻水材料——粗沙或细沙，最后在突水点附近投以大量的水泥等阻水物质，可以成功封堵大水量的突水点。 从事水体下采矿，关键是搞清和控制导水裂缝